Динамика расширения Вселенной

В одном из последующих разделов мы еще вернемся к обсуждению этой проблемы, рассмотрев один из наиболее вероятных вариантов создания такой теории. Однако даже не зная в деталях конкретных свойств сверхплотной плазмы при высоких температурах, можно предположить, что, начиная с температуры чуть меньше 10 в 12 степени К, ее характеристики удовлетворяли условиям, перечисленным в начале этого раздела.

Как мы упоминали, взаимодействие всех этих частиц обеспечивало в плазме состояние термодинамического равновесия, которое, однако, изменилось по мере расширения Вселенной для различных типов частиц. При температурах меньше 10 в 12 степени К первыми это «почувствовали» мюонантимюонные пары, энергия покоя которых составляет примерно 10 в 6 степени МэВ. Затем уже аннигиляция электрон-позитронных пар стала преобладать над процессами их рождения при взаимодействии фотонов, что в конечном итоге привело к качественному изменению состава плазмы.

Начиная с температур, основную роль в динамике расширения Вселенной стали играть электронные, мюонные и тау-нейтрино, а также электромагнитное излучение. Как же перераспределилась энергия, которая была «запасена» на лептонной стадии в массивных частицах?

Оказывается, она пошла на «нагрев» излучения, а вместе с тем и частиц, находящихся при температурах больше 5 – 10 К в равновесии с излучением. Действительно, небольшое увеличение плотности фотонов, вызванное аннигиляцией мюонов и антимюонов, автоматически приводит к увеличению концентрации электрон-позитронных пар, которые взаимодействуют с фотонами в реакции у+у +е+е+. В свою очередь, электроны и позитроны могут рождать пары нейтрино и антинейтрино.